太阳可能会在接下来迎来一段非常忙碌的时间。根据最新的预测,太阳黑子活动周期中的下一个高峰,可能是我们所见过的最强的一次:太阳黑子数将达到210-260。
这与美国国家航空航天局(NASA)和美国国家海洋和大气局(NOAA)的官方太阳天气预报直接矛盾,但如果它被证实,它将证实科学家多年来一直在研究的关于太阳活动周期的理论。
美国国家大气研究中心(NCAR)的太阳物理学家斯科特·麦金托什(Scott McIntosh)说:“科学家们一直在努力预测太阳黑子周期的长度和强度,因为我们对驱动太阳黑子周期的机制缺乏基本的了解。
“如果预测被证明是正确的,我们将有证据证明我们对太阳内部磁场机制的理解是正确的。”
太阳的活动水平实际上是变化很大的,它的活动周期与它的磁场密切相关。
每隔11年,太阳的两极就会互换位置;南变成北,北变成南。目前还不清楚是什么驱动了这些周期,但我们知道当磁场最弱的时候磁极会发生改变。
因为太阳的磁场控制着它的活动——太阳黑子(强磁场的临时区域)、太阳耀斑和日冕物质抛射(由磁场线的断裂和重新连接产生)——这个周期的阶段表现为一个非常小的活动时期。它被称为“太阳极小期”(solar minimum)。
一旦两极转换,磁场增强,太阳活动上升到太阳活动的最大值,这发生在下降到下一个两极转换之前。
一般来说,我们跟踪太阳极小期的方法是密切关注太阳活动,并在太阳活动发生后进行计算。根据这一指标,最近的太阳活动极小期发生在2019年12月。我们现在处于有记录以来的第25个太阳活动周期,正进入太阳活动极大期。
但麦金托什和他的同事们有不同的看法。2014年,他和他的同事发表了一篇论文,描述了他们对太阳22年为一个周期的观测。
这一直被认为是整个太阳周期,两极会回到它们的起始位置。但麦金托什注意到了一些有趣的事情。在大约20年的时间里,被称为日冕光点(coronal bright points)的极端紫外线闪烁似乎从两极向赤道移动,在中间相遇。
这些亮点在中纬度地区的移动,似乎与太阳黑子的活动相一致。
麦金托什认为,这些亮点与环绕太阳的磁场带有关,这些磁场带大约每11年从两极向赤道传播一次。
因为它们的极性相反,当它们在中间相遇时,就会相互抵消——研究人员称之为“终结者”(terminato)。这些终结者事件,标志着太阳磁场周期的结束和下一个周期的开始。
但它们并不总是花费相同的时间。有时这些波段在到达中纬度时会变慢,这意味着明暗分界线事件之间的时间长短是不同的。研究小组注意到,在终结器的时间长度和随后的太阳极大期的强度之间,存在相关性。
巴尔的摩郡马里兰大学的天文学家Bob Leamon说:“当我们回顾270年来对终结者事件的观测记录时,我们发现终结者之间的时间越长,下一个周期就越弱。”
“相反,两个终止点之间的时间越短,下一个太阳周期就越强。”
以时间间隔计算,有记录以来最长的太阳周期是太阳周期4,持续了15年。之后是著名的道尔顿极小期(Dalton minimum)——在第5太阳周期中只有82个太阳黑子,持续了近14年;而在第6太阳周期中,有81个太阳黑子。
但是,较短的太阳周期——少于11年——之后就是太阳活动极大期,其峰值超过200个太阳黑子。
根据麦金托什团队的测量,第23个太阳周期相当长。它持续了近13年。第24个太阳周期比之前的周期要安静得多。但它也确实很短,低于10年大关。这一周期的太阳黑子数为116。如果该小组的分析是正确的,我们应该会在本世纪20年代中期看到大量的太阳黑子。
只有一种方法能知道答案——我们得等着瞧。但麦金托什和他的团队对他们对太阳活动的解释很有信心。而且,如果他们是对的,这将给我们一个全新的工具集来理解太阳是如何工作的。
麦金托什表示:“一旦你在历史记录中找到了终结者,这种模式就变得显而易见了。”
“正如社区所预测的那样,太阳黑子第25个弱周期将与目前数据显示的一切完全不同。”
这项研究发表在《太阳物理学》(Solar Physics)上。
翻译/前瞻经济学人APP资讯组
参考资料:https://www.sciencealert.com/the-new-sunspot-cycle-could-be-one-of-the-strongest-we-ve-ever-recorded
品牌、内容合作请点这里:寻求合作 ››
想看更多前瞻的文章?扫描右侧二维码,还可以获得以下福利:
下载APP
关注微信号
扫一扫下载APP
与资深行业研究员/经济学家互动交流让您成为更懂趋势的人
违法和不良信息举报电话:400-068-7188 举报邮箱:service@qianzhan.com 在线反馈/投诉 中国互联网联合辟谣平台
Copyright © 1998-2025 深圳前瞻资讯股份有限公司 All rights reserved. 粤ICP备11021828号-2 增值电信业务经营许可证:粤B2-20130734